Luz, Velocidad, Tiempo: Relatividad Especial

Arriba tenemos una forma de luz. Radiación electromagnética a la que el ojo humano es sensible y sobre la cual depende nuestra consciencia visual del universo y sus contenidos. La R.E. nos dice que es la que marca el límite de la velocidad que en el Universo se puede alcanzar. No vamos a meternos ahora en la polémica de si son ondas o partículas, o, las dos cosas según los casos. Sin embargo, una cosa sí que tenemos que dejar clara: Es una constante universal, o, ¿ya no lo es? Dicen que unos neutrinos la han adelantado.

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Se han llevado a cabo muchos modelos y las distintas teorías que circulan por ahí nos hablan de muchas cuestiones. Sin embargo, la relatividad general predice que tiene que haber una singularidad en el pasado, y cerca de esa singularidad la curvatura (del espacio) debe de ser muy alta; la relatividad clásica se anula, y habrá que tomar en cuenta los efectos cuánticos. A fin de comprender las condiciones iniciales del universo, debemos dirigirnos a la mecánica cuántica, y el estado cuántico del universo determinará las condiciones del universo clásico.

En realidad, lo que allí surgió fue una descripción de evolución cósmica de una extraña belleza. Todas las líneas del universo divergen de la singularidad de la génesis, como las líneas de longitud proceden del polo norte en el globo terráqueo.

Algunos dicen que la pregunta de cuándo empezó el tiempo o cuándo terminará no tiene ningún sentido: “Si es correcta la afirmación de que el espacio-tiempo es finito pero limitado -dijo Hawking en una ocasión-, el Big Bang es más bien como el polo norte de la Tierra. Preguntar qué ocurre antes del Big Bang es como preguntas que ocurre en la superficie de la Tierra dos kilómetros al norte del Polo norte. Es una pregunta sin sentido.”

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Para la XIX Edición del

Si nos detenemos a pensarlo, y, en el contexto temporal del Universo, no hace tanto tiempo que bajamos de la copa de los árboles  y de vagar por selvas y llanuras, resguardándonos de los peligros en cavernas que nos protegían del frío y de la lluvia. Hemos conseguido realizar un largo camino y hemos evolucionado hasta el punto de que nuestra imaginación, ha logrado inventar máquinas  que nos transportan al universo de lo muy pequeño en las profundidades del átomo, para visitar a los Quarks que forman Protones y Neutrones en los núcleos sumergidos en un océano de Gluones, o, por el contrario, nos lleva a la inmensidad del cosmos, al universo de lo infinitamente grande, donde habitan los agujeros negros con sus “singularidades” de inmensas densidades e “infinitas” energías donde el espacio y el tiempo dejan de existir.

Todo a nuestro alrededor, nos habla de las fuerzas de la naturaleza que lo rigen todo y hemos podido llegar a comprender que, en la Naturaleza residen las respuestas a todas las preguntas que podamos plantear. Somos conscientes de nuestras limitaciones, y, cuando hemos admitido nuestra insignificancia en relación al total del Universo, ha comenzado a emerger nuestra grandeza.

Como decía Popper, “cuanto más sé y más profundizo en el conocimiento de las cosas, más consciente soy de mi ignorancia. Mis conocimientos son limitados; mi ignorancia, infinita“.

Lo que nadie puede negar es el hecho cierto de que, nuestra especie, ha hecho un largo recorrido durante el que ha ido adquiriendo la experiencia, y, desde lo cotidiano y trivial, a través de nuestros sentidos, hemos sabido captar algunos de los mensajes que la Naturaleza nos envía, hemos sabido llegar al “misterio” de cómo nacen, viven y mueren las estrellas, y, en qué se convierten al final de sus vidas dependiendo de su masa. Y, hemos comprendido que allí, en los hornos nucleares de las estrellas, se fabricaron los elementos complejos que hicieron posible la química-biológica de la vida.

Una cosa ha estado, desde siempre, picando la curiosidad de nuestros más grandes pensadores: ¡El Tiempo! Algo que, a pesar de que el Universo ha cumplido 13.700 millones de años, nadie nunca, ha sabido explicar de manera satisfactoria. Porque, ¿qué es el tiempo?

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Hemos podido saber que el Universo está en expansión y que las Galaxias se alejan las unas de las otras. Se ha podido deducir que el Universo surgió de una explosión a la que llamamos el Big Bang hace ahora 13.700 millones de años. A partir de una singularidad, un punto de energía y densidad infinitas, surgió el Universo que, desde entonces, a través del espacio–tiempo continúa expandiéndose.

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En un trabajo anterior de estos días finalizaba con los párrafosa que hoy comienzo y, continúo con el tema hasta cotas más lejanas y diversas. Veámos:

El mensajero de la cuarta dimensión, un pintoresco matemático inglés llamado Charles Howard Hinton que atravesó el Atlántico y la llevó a Norteamérica, formó bastante ruido a cuenta de la cuarta dimensión y se presentaba como experto en ella; tenía respuesta para cualquier pregunta.

Si le preguntaban ¿dónde está la cuarta dimensión?, su respuesta era invariable: “Está aquí, con nosotros, pero es tan pequeña que no la podemos ver“.

Básicamente, la respuesta de Hinton fue la misma que después dieron Kaluza y Klein para su quinta dimensión (la famosa teoría que unía el electromagnetismo de Maxwell y la gravedad de Einstein mediante la ocurrencia de elevar la teoría einsteniana en una dimensión más) y las que han dado otros físicos y matemáticos para explicar las teorías decadimensionales. En todas, cuando nació el tiempo y el espacio, en el Big Bang, resultó que tres dimensiones espaciales y una de tiempo se expandieron con el universo; las otras dimensiones se quedaron compactados en minúsculos círculos en la longitud de Planck, es decir una distancia de 10^-33 cm que se formula mediante ,  donde G,  es la constante gravitacional de Newton, ħ es la constante de Planck racionalizada, y c es la velocidad de la luz en el vacío. Esa es una distancia que, hoy por hoy, nuestros aparatos tecnológicos (microscópicos electrónicos, etc), no están capacitados para alcanzar.

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